3D打印在医学领域的不断创新总是令人惊讶，提供了以前通过传统方法无法实现的可能性。增材制造主要因其量身定制医疗解决方案的能力而受到重视，它具有许多优势，尤其是在个性化医疗干预方面。从正在进行的优化3D打印植入物材料的研究项目到开发增强癌症治疗的口腔支架，这项技术的应用令人印象深刻。
科学家、医生和工程师在韩国天主教大学首尔圣玛丽医院和Gachon大学合作，进行了世界上第一项制造和移植定制3D打印气管的研究，实现了一个历史性的里程碑。这项开创性的手术标志着一个重要的里程碑，为一位50多岁的女性提供了希望，她接受了甲状腺癌症手术，导致部分气管缺失。
通过生物打印制作的3D打印气管移植由天主教大学医学院的金承元教授和他的团队进行。六个月后进行的随访检查显示，它取得了成功：不仅管子愈合了，而且还形成了新的血管。这一突破不仅对患有甲状腺癌症的人，而且对那些受先天性异常、器官缺陷或气管损伤影响的人都具有重大潜力。甲状腺癌症手术后的常规治疗方法通常被认为是高度复杂和高风险的，但在将气管恢复到原始状态方面一直不足。自2004年以来，这项研究中使用的程序在过去二十年中一直在进行广泛的研究。
创建3D打印气管：工艺和材料
在这项研究中，创建移植的3D打印气管的过程涉及生物打印，使用来自成人鼻干细胞和其他患者软骨细胞的生物墨水。以生物墨水的形式对活细胞进行3D打印，以构建适合患者移植的人工器官。鼻中隔手术等手术中残留的人体组织被重新用于研究，形成了主要由粘膜和软骨组成的气管。3D打印气管还包含聚己内酯（PCL）作为结构支撑材料。
本研究中使用的打印机来自生物医学工程公司T&R Biofab，擅长3D打印中空管状结构。该公司为患者量身定制了该设备，并专门为首尔圣玛丽医院设计。目前，未来有扩大生产的前景，有可能让其他用户更广泛地使用打印机。金承元教授对这一突破有以下看法：
这项移植的成功是世界上第一个应用生物打印精确工程技术开发的人工人体器官移植临床试验成功案例，该技术可以3D打印活体成人干细胞。它为开发针对患者的3D生物打印人工器官移植技术奠定了基础，并将在开发针对各种棘手疾病的先进生物药物方面发挥重要作用。”
T&R生物实验室科学战略主管Paulo Marinho博士指出，虽然现在宣布3D生物打印是解决移植器官持续短缺的最终解决方案还为时过早，但人们对其部分解决特定器官或适应症问题的潜力持乐观态度。此外，它有望弥合传统医疗器械和器官移植之间的差距。
